Virtual PLC
Linux®-basierte Echtzeitsteuerung auch als virtuelle SPS
Virtual PLC mit Beckhoff
Auf Basis von TwinCAT für Linux® erschließt Beckhoff zusätzliche Anwendungsmöglichkeiten für die ressourceneffiziente und virtualisierte Verteilung von TwinCAT-Anwendungen. Hierbei lassen sich sowohl die TwinCAT-SPS-Laufzeit als auch TwinCAT Functions in Form von Containern nicht nur lokal auf der Steuerung, sondern ebenso in einem Rechenzentrum betreiben. Die Kommunikation mit dezentralen I/Os kann hierbei über den EtherCAT-Koppler EK1000 erfolgen.
TwinCAT für Linux® ermöglicht nicht nur die Ausführung der Automatisierungssoftware TwinCAT auf Basis des Betriebssystems Linux®, sondern ebenfalls die Verteilung und den Betrieb von TwinCAT in Form von Containern. Dabei können durch den modularen Aufbau von TwinCAT die einzelnen TwinCAT-Anwendungen auch auf mehrere Container verteilt werden. Für eine netzwerkübergreifende Kommunikation steht mit ADS-over-MQTT eine Technologie bereit, welche bereits seit vielen Jahren am Markt etabliert und bei den Anwendern bekannt ist. Auch die Anbindung eines, ebenfalls virtualisiert nutzbaren, Engineering-Systems kann über diese Kommunikationstechnologie erfolgen.
Durch diese Umsetzung einer virtuellen SPS lassen sich die Anwendungsmöglichkeiten auch auf das lokale Rechenzentrum ausdehnen. Dadurch können bestimmte Steuerungs- oder Simulations- und Testaufgaben aus der Maschine bzw. von deren Steuerungs-PC ausgelagert werden. Gerade für Applikationen mit geringeren Anforderungen an die Echtzeit ist diese Betriebsart sehr interessant. Eine Kommunikation mit den dezentral platzierten I/Os kann über den EtherCAT-Koppler EK1000 erfolgen, welcher die Anbindung der I/Os über ein geswitchtes und geroutetes IP-Netzwerk unterstützt. Somit wird die Verteilung verschiedener TwinCAT-Anwendungen vereinfacht und die zentrale Anbindung von I/Os, die sich an unterschiedlichen Stellen des Unternehmens befinden, über das IT-System realisiert.
Die Vorteile der virtueller Steuerungstechnik mit TwinCAT und Beckhoff Hardware sind:
- Erhöhte Flexibilität:
Virtuelle Steuerungen lassen sich leicht skalieren und an unterschiedliche Anforderungen anpassen. - Geringere Kosten:
Der Bedarf an physischer Hardware im Feld und die damit verbundenen Kosten werden reduziert. - Vereinfachte Wartung:
Wartung und Software-Upgrades lassen sich einfacher durchführen, da keine physische Hardware betroffen ist.
Produkte
C5240 | 19-Zoll-Einschub-Industrie-PC
Die Industrie-PCs der Serie C5xxx sind konzipiert für den 19-Zoll-Rackeinbau. Sie sind mit Komponenten der höchsten Leistungsklasse ausgestattet und eignen sich ideal für den Einsatz im Maschinen- und Anlagenbau, zum Beispiel mit der Automatisierungssoftware TwinCAT.
C6015 | Lüfterloser Ultra-Kompakt-Industrie-PC
Der Industrie-PC C6015 stellt mit nur 82 x 82 x 40 mm Bauraum die kompakteste Industrie-PC-Einstiegsklasse bei Beckhoff dar und reiht sich mit einer Preisersparnis von 25 % oder mehr (je nach Konfiguration) deutlich unterhalb der bisher günstigsten x86-PCs ein. Aufgrund seiner extremen Kompaktheit, den vielfältigen, flexiblen Montagemöglichkeiten und der beachtlichen Rechenleistung der Intel-Atom®-Prozessoren passt er nahezu in jedes Schaltschrank- und Maschinenkonzept. Neben dem Einsatz für vielfältigen Automatisierungsaufgaben eignet sich der C6015 vor allem für den Einsatz als IoT-Gateway, bzw. als Edge-Device. Grundlegend hierfür ist die vollständige Integration und Kompatibilität von TwinCAT und EtherCAT.
CP29xx | Multitouch-Einbau-Control-Panel
Mit den CP29xx-Panels für den Einbau in die Front eines Schaltschranks steht ein umfassendes Angebot an verschiedensten Ausstattungsvarianten zur Verfügung.
EK1000 | EtherCAT-TSN-Koppler
Der EtherCAT-Koppler EK1000 unterstützt die Übertragung von EtherCAT über geswitchte Ethernet-Netzwerke wie TSN-Netzwerke (Time-Sensitive Networking) und ermöglicht die direkte Anbindung des breiten I/O-Spektrums der EtherCAT-Klemmen mit Standard-Netzwerk-Technologie. Das Protokoll EtherCAT Open Mode ermöglicht die Kommunikation über eine Layer-2- oder eine UDP-Verbindung. Mittels UDP können EtherCAT-Daten auch über Router hinweg angesprochen werden. Der EK1000 ist TSN-ready und wird bei Verfügbarkeit der TSN-Technologie durch ein Firmware-Update TSN-fähig gemacht. Innerhalb eines TSN-Netzwerks sind zudem die bewährten EtherCAT-Features wie z. B. Distributed Clocks und XFC verfügbar. Weiterhin sind damit EtherCAT-fähige Antriebe über TSN anbindbar, die selbst über keine TSN-Schnittstelle verfügen. Somit verbindet der EK1000 EtherCAT- und TSN-Netzwerke und kombiniert deren Vorteile: EtherCAT stellt eine echtzeitfähige Einzelteilnehmer-Ebene zur Verfügung und ist deshalb prädestiniert dazu, die im industriellen Umfeld zahlreichen kleinen Datenpakete von digitalen und analogen Eingängen zu einem Gesamtprozessabbild zusammenzufügen. TSN definiert hingegen eine Übertragungsschicht, die sich ausschließlich auf die Switch-Ebene in geswitchten Ethernet-Netzwerken bezieht. Als Echtzeit-Erweiterung der allgemeinen Ethernet-Technologie regelt es, mit welchen Verfahren und welcher Priorität beliebige Ethernet-Telegramme durch ein TSN-fähiges, geswitchtes Netzwerk transportiert werden können. Der EtherCAT-Koppler verfügt über zwei RJ45-Anschlüsse. Einer dieser 100-MBit/s-Ports verbindet das Ethernet- bzw. TSN-Netzwerk mit dem EK1000. Der zweite Port ermöglicht EtherCAT-Erweiterungen, z. B. über den EtherCAT-Koppler EK1100. Der EK1000 erweitert die Automatisierungssoftware TwinCAT um eine TSN-fähige Variante der EtherCAT-Kommunikation. Auf diese Weise lassen sich nahtlos auch TSN-Netzwerke managen und die an verschiedenen Strängen angebrachten EtherCAT-Teilnehmer über das TSN-Netzwerk ansprechen.
Linux®-basierte Echtzeitsteuerung mit TwinCAT
Linux® Distribution von Beckhoff als Basis für neuartige Runtime